有效位能是可以转化大洋环流流动动能的那部分能量。考虑海水的可压缩性时,有效位能包括有效重力位能与有效内能两部分。给出世界大洋有效位能的合理估计值,弄清有效位能的动态平衡关系,对理解大洋环流运动机制,建立符合实际情况的大洋环流模式有非常重要的意义。长久以来,对世界大洋有效位能及源汇计算广泛采用准地转近似法。该法估计的有效位能仅是有效重力位能,且用于海盆尺度问题缺乏合理性。此外,用该法估计有效位能源汇时,得出的结论是有效重力位能主要由赤道地区海表受到的加热作用产生。这有悖于高纬地区海水冷却下沉释放重力位能的客观物理过程。为了给出世界大洋有效位能及源汇更为合理的估计,本文研究了准地转方法的适用范围,明确了该法适用Rossby变形半径空间。此外,本研究建立了一种新方法,用来估计海表浮力通量——包括热通量与淡水通量,对有效位能的贡献,给出了更符合真实物理情形的估计。本研究是一项基础理论研究。在对物理过程作了细致考察的基础上,建立数学模型,推导了适于计算的公式,并编制简单程序。利用这组新的公式及计算程序,结合WOA98温度盐度资料、NCEP海表热通量资料、Dasilva SMD 94海表淡水通量资料,给出了世界大洋中尺度有效重力位能、海表浮力通量对有效位能贡献的估计值及全球分布情况。本研究首次发现:1)尽管准地转方法不适于大尺度有效位能的计算,但却能给出中尺度有效位能的合理估计。世界大洋中尺度有效位能总量为8.22EJ,主要分布在斜压不稳定效应强的区域。2)海表浮力通量中热通量作用占主导。由热通量形成的世界大洋有效重力位能最大源位于在北大西洋深水形成区,符合该地区海水冷却下沉释放重力位能的物理过程。3)淡水通量对有效位能的作用分为质量盐度效应与压缩效应,其中压缩效应由质量改变导致表层及以下海水的所受压力变化引起。尽管压缩效应引起的重力位能与内能变化很小,但引起的有效重力位能与有效内能变化却占到淡水通量总效应的88.2%。4)考虑海水可压缩